CN106079102B - 一种混凝土搅拌站废料回收利用系统及方法 - Google Patents

Abstract

一种混凝土搅拌站废料回收利用系统及方法，所述系统包括依序设置的废料收集槽(1)、砂石分离装置(2)、收集池(3)、调节池(4)、容积恒定废浆浓度检测装置(7)、浆料罐(8)；在调节池内设有搅拌器(6)；所述容积恒定废浆浓度检测装置包括顶部设置有栅格板(74)的废浆桶(72)、设置在栅格板上的称量装置(79)；称量装置包括称量桶(710)以及称重传感器(714)，称量桶桶壁上周向均匀设置有溢流孔(711)和设置在溢流孔下方的溢流液收集槽(712)；出浆管上连接有浓度检测管(717)及提升泵(716)；在废浆桶的顶部设置有补水管(75)。本发明可精确控制废浆浓度，把对混凝土质量波动影响降到最低，确保混凝土质量的稳定。

Description

一种混凝土搅拌站废料回收利用系统及方法

技术领域

本发明涉及废物回收技术领域，具体来说是一种混凝土搅拌站废料回收利用系统及其方法。

背景技术

混凝土搅拌站是生产集中生产混凝土的地方，混凝土合成后需要利用搅拌车运输至建筑工地使用，但是在搅拌站和运输后，搅拌站和搅拌运输车将会产生大量的废料，导致混凝土搅拌站的废料堆积成山，据数据分析结果表明，生产每立方混凝土将产生20-30kg废料。其中，砂石可以通过砂石分离机回收使用，但有8-10kg(折算成固体含量)的颗粒较小(小于4.75mm)的废浆较难处理，对搅拌站内部环境造成较大的污染。

目前对混凝土搅拌站及其搅拌运输车产生的废料采取的处理方法包括： (1)先进行砂石分离装置进行分离，分离后砂石循环利用，废浆沉淀后运输至搅拌站外倾倒，这种处理方式不但成本大，倾倒地点难找，而且还因环保要求不能随意倾倒；(2)经过砂石分离后搅拌使用，存在的问题是浓度波动大，较难控制，造成混凝土质量波动大等；(3)经过砂石分离后废浆进行脱水处理，形成含水量较低的固体块状，然后运输至搅拌站外倾倒，此种方式同样存在成本大，倾倒地点难找，而且还因环保要求不能随意倾倒的问题。

申请号为201310692247.X中国发明专利公开了一种废料废水回收系统及利用该系统进行循环利用的方法，该方法将废浆进行沉降处理，一部分用于水用于洗车棚洗车用，另一部分用作搅拌站相关设备清洗设备使用，该方法存在问题包括：1、用于洗车和清洗设备后的废水再次进入废浆池使用，并未能减少废料浆，2、用于搅拌混凝土的该部分废料废水未能固定浓度使用，存在质量隐患， 3、根据废料废水产生的比例，该系统只能使用少量的废料废水，剩余部分的废水还需要通过其他办法处理。申请号为201510375198.6中国发明专利公开了一种混凝土搅拌站废料残渣利用系统及操作工艺，该方法通过传感器测定废浆浓度，通过计算控制平台自动换算成所取代的粉煤灰含量和用水量，将所需的污水泵入搅拌站上的污水计量秤，通过污水秤秤量后和所需的清水同时卸入搅拌机生产出合格的混凝土，该方法存在问题包括：1、废料浆的浓度范围较小，使用传感器测定废浆浓度准确度低，不能精确控制使用量；2、该办法通过传感器测定废料浆的浓度，根据不同的浓度值在生产中都需要技术人员对废料浆的用量进行调整，增加人力成本，且有计算不准确的风险存在；3、该办法为了保证混凝土的质量，尽量降低污水的使用量，就会导致废浆水使用不完，还需通过其他处理办法处理剩余的污水；4、废浆中含有细小水泥等颗粒，长时间传感器在废浆中可能导致传感器损坏，维修频率高。申请号为201511025619.9中国发明专利公开了一种混凝土搅拌站废浆回收回用工艺，该方案是像废浆中加入缓凝剂、水泥、矿物掺合料、水、减水剂、早强剂和激发剂，然后生成混凝土制品，该方法存在问题包括：1、该办法是将废浆处理后用于制备泡沫混凝土或加气混凝土，需要增加制作泡沫混凝土或加气混凝土的相关设备，投资成本大，2、该办法需要有数亩空地进行加工处理，对场地要求高，3、该专利中尚未解决精确控制废浆浓度的相关问题。

发明内容

本发明的目的是针对上述技术存在的问题，提供一种混凝土搅拌站废料回收利用方法及其系统，可解决搅拌站废料处理问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种混凝土搅拌站废料回收利用系统，包括依序设置的废料收集槽、砂石分离装置、收集池、调节池、容积恒定废浆浓度检测装置、浆料罐；在调节池内设有搅拌器；所述容积恒定废浆浓度检测装置包括顶部设置有栅格板的废浆桶、设置在废浆桶顶部的栅格板上的称量装置，废浆桶侧壁设置有进浆口，进浆口连接进浆管，进浆管前端伸入调节池内，废浆桶底部设置有出浆口和称重传感器，出浆口连接出浆管，出浆管连通浆料罐；所述称量装置包括称量桶以及称量桶底部的称重传感器，称量桶为一个中空且顶部敞口的容器，称量桶上部的桶壁上周向均匀设置有一圈溢流孔，溢流孔的孔径一致且孔中心距称量桶桶底的高度一致，称量桶的外壁上周向倾斜设置有一圈溢流液收集槽，溢流液收集槽设置在溢流孔下方，溢流液收集槽的最低端设置有排液管；出浆管的一侧连接有浓度检测管，浓度检测管上设置有提升泵，浓度检测管的出口经提升泵后伸入到称量桶内，称量桶下部的桶壁上设置有排浆管，排浆管的出口伸向废浆桶；在废浆桶的顶部设置有补水管。

本发明在所述收集池与调节池之间设有过滤筛网。所述过滤筛网的孔径为 8-12mm。

本发明在所述补水管上连接有三通管，三通管一端连接废浆桶，另一端连接旁通管，旁通管的末端设置有至少两个喷洒管，喷洒管喷洒的水雾范围覆盖称量桶的整个内外壁表面。

本发明在废浆桶的上部设置有搅拌电机，搅拌电机竖直向下连接有伸入废浆桶内部的搅拌装置。

本发明所述系统的混凝土搅拌站废料回收利用方法，步骤如下：

1)用水冲洗混凝土搅拌站场地和搅拌车废料，并收集废浆于废料收集槽；

2)废浆通过砂石分离装置分离成废浆和固体废物，固体废物则筛分成砂和石子再次循环利用，废浆进入收集池；

3)收集池废浆经过滤筛网过滤后进入调节池，不断搅拌形成匀质废浆；

4)匀质废浆泵入废浆桶，废浆重量达到M1时停止泵入；

5)废浆桶内匀质废浆泵入称量桶，当称量桶内废浆从溢流孔溢出时提升泵停止工作，观察称量桶外部没有液体再溢出来时，等溢流槽内废浆排完后隔3-5 秒，得到通过称重传感器传输给计算机的重量数据，根据体积V与重量m关系算出匀质废浆密度，并根据匀质废浆百分浓度与密度的线性关系算出匀质废料的浓度；

其中，固含量与密度的线性关系为：y＝ax+b，a＝0.007-0.008，b＝0.990-0.994，y为密度，x为固含量百分浓度；

6)计算所得均质废浆浓度与设定固含量百分浓度K比较，当计算所得均质废浆浓度大于设定固含量百分浓度时，根据V和m计算加水量，然后根据计算重量M进行补水，使匀质废浆浓度≤设定固含量百分浓度K，当废浆桶重量达到M时，停止补水，泵入浓度检测桶检测浓度；

7)浓度复测，固含量百分浓度≤设定固含量百分浓度K的匀质料浆泵入成品浆料罐存储用于新混凝土搅拌配料。

上述步骤5)中，所述a＝0.0076，b＝0.9918。

上述步骤6)中，所述设定固含量百分浓度K＝5-10％。

本发明的有益技术效果是：

1、精确控制废浆的浓度，把对混凝土质量波动影响降到最低，确保混凝土质量的稳定；

2、该系统可根据实际生产过程中料浆的性质、对混凝土的影响和外界其他因素，调节合适的料浆浓度；

3、该系统精确控制后可相对提高废浆的使用量，可将搅拌站产生的所有料浆全部使用，实现零排放；搅拌站污水的零排放对环境保护有着积极的贡献，可以改变搅拌站场地脏乱差的现象，改善工作环境；

本发明通过准确测量废浆浓度，然后将废浆用于混凝土搅拌，彻底解决了混凝土搅拌站废料处理等问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一种混凝土搅拌站废料回收利用系统流程图；

图2是图1中容积恒定废浆浓度检测装置结构示意图；

图中1废料收集槽、2砂石分离装置、3收集池、4调节池、5过滤筛网，6 搅拌器、7容积恒定废浆浓度检测装置、71出浆管、72废浆桶、73进浆管、74 栅格板、75补水管、76旁通管、77搅拌电机、78喷洒管、79称量装置、710 称量桶、711溢流孔、712溢流液收集槽、713排浆管、714称重传感器、715排液管、716提升泵、717浓度检测管、8浆料罐。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种混凝土搅拌站废料回收利用方法，步骤包括：

(1)用水冲洗混凝土搅拌站场地和搅拌车废料并收集废浆；

(2)废浆通过砂石分离装置分离成废浆和大颗粒固体废物，固体废物则筛分成砂和石子再次循环利用，废浆进入收集池；

(3)收集池废浆经孔径为8-12mm的滤网过滤后进入调节池，不断搅拌形成匀质废浆；

(4)匀质废浆泵入废浆桶，废浆重量达到M1时停止泵入；

(5)废浆桶匀质废浆泵入称量桶，根据体积V与重量m关系算出匀质废浆密度，并根据匀质废浆百分浓度与密度的线性关系算出匀质废料的浓度；

其中，固含量与密度的线性关系为：y＝ax+b，a＝0.007-0.008， b＝0.990-0.994，y为密度，x为固含量百分浓度；

本发明中，a＝0.0076，b＝0.9918进行计算。

(6)计算所得均质废浆浓度与设定固含量百分浓度K＝5-10％比较，并进行调配使匀质废浆浓度≤设定固含量百分浓度K；

计算后，当计算所得均质废浆浓度大于设定固含量百分浓度时，根据V和m 计算加水量，然后根据计算重量M进行补水，当称量桶重量达到M时，停止补水，泵入称量桶检测浓度；

浓度设定值为K，检测桶体积V，废浆桶中现有废浆V₁，检测桶重m₁。

例如：废浆装满检测桶稳定后称量值Mx，其中废浆重量为(Mx-m₁)，废浆密度为(Mx-m₁)/V，根据公式y＝0.0076x+0.9918，计算得出固含量浓度为

((Mx-m₁)/V-0.9918)/0.0076

进而废浆桶中的固体含量为：

((Mx-m₁)/V-0.9918)/0.0076×V₁

已有的固体含量配制成浓度值为K的废浆可配制重量为：

(((Mx-m₁)/V-0.9918)/0.0076×V₁)/K

则需抽水重量为：

(((Mx-m₁)/V-0.9918)/0.0076×V₁)/K-(Mx-m₁)/V×V₁

即可将废浆 桶中的料浆浓度调为K的料浆，抽至成品罐待用。

(7)浓度复测，固含量百分浓度≤设定固含量百分浓度K的匀质浆液泵入成品浆料罐存储用于新混凝土搅拌配料。

本发明中，当计算所得均质废浆浓度小于设定固含量百分浓度K时，匀质料浆直接泵入成品浆料罐存储用于新混凝土搅拌配料。

如图1所示，一种混凝土搅拌站废料回收利用系统，包括：废料收集槽1，用于收集搅拌站或搅拌车产生的废料；砂石分离装置2，用于将收集的废料分离成固体废料和废浆；收集池3，用于收集砂石分离装置分离后产生废浆；调节池 4，用于将废浆匀质处理；容积恒定废浆浓度检测装置7，用于检测恒定体积废浆浓度；及其用于存储成品匀质浆液的浆料罐8。

发明中，为了过滤废浆中的大颗粒，收集池与调节池之间设有过滤筛网5；调节池内设有搅拌器6，搅拌器的作用是调节池内废浆处于匀质状态。

本发明中，本发明容积恒定废浆浓度检测装置(如图2所示)，包括废浆桶 72和称量装置79，废浆桶的顶部设置有栅格板74，侧壁设置有进浆口，进浆口连接进浆管73，底部设置有出浆口和称重传感器714，出浆口连接出浆管71，称量装置设置在废浆桶顶部的栅格板上，称量装置包括称量桶710以及称量桶底部的称重传感器，称量桶为一个中空且顶部敞口的容器，称量桶上部的桶壁上周向均匀设置有一圈溢流孔711，溢流孔的孔径一致且孔中心距称量桶桶底的高度一致，称量桶的外壁上周向倾斜设置有一圈溢流液收集槽712，溢流液收集槽设置在溢流孔下方，溢流液收集槽的最低端设置有排液管713；出浆管的一侧设置有浓度检测管717，浓度检测管上设置有提升泵716，浓度检测管的出口经提升泵后伸入到称量桶内，称量桶下部的桶壁上设置有排浆管715，排浆管的出口伸向废浆桶。

本发明中，容积恒定废浆浓度检测装置工作过程为：开启提升泵通过浓度检测管将废浆抽取到称量桶内，称量桶的液面逐渐升高，当液面超过溢流孔时，废浆就会从溢流孔溢出，此时提升泵停止工作，观察称量桶外部没有液体再溢出来时，等溢流槽内废浆排完后隔3-5秒，就可以得到通过称重传感器传输给计算机的重量数据，再通过重量与容积的关系换算出此时的废浆浓度，将该浓度与标准浓度比较，再计算出需要向废浆桶内加入清水或废浆的体积数值。

本发明通过在废浆桶的顶部设置称量装置，并在废浆桶和称量装置之间设置浓度检测管，在浓度检测管上设置提升泵，废浆通过提升泵从废浆桶提升到称量装置内进行称量，代替了人工取样，操作简便，方便快捷，效率高；同时，本装置的称量装置包括称量桶，并且在称量桶的侧壁上设置了等高等径的溢流孔，可以确保称量桶内液体的体积恒定不变；由于称量桶的下方设置有称重传感器，又可以将桶内废浆的重量准确无误地通过计算机显示出来，进而计算出废浆的浓度，用此浓度再与标准浓度对比，就可以计算出需要向废浆桶内加入水或废浆的体积。

本发明中，废浆桶的顶部还设置有补水管75，补水管的进口连接自来水，出口通过三通管一端连接废浆桶，另一端连接旁通管76，旁通管的末端设置有至少两个喷洒管78，喷洒管喷洒的水雾能够覆盖称量桶的整个内外壁表面。

本发明中，废浆桶的上部设置有搅拌电机77，搅拌电机竖直向下连接有伸入废浆桶内部的搅拌装置。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本领域普通技术人员可以理解：实施例中的装置中的部件可以按照实施例描述分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的部件可以合并为一个部件，也可以进一步拆分成多个子部件。

最后所应说明的是：以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应该理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种混凝土搅拌站废料回收利用系统，其特征在于，包括依序设置的废料收集槽(1)、砂石分离装置(2)、收集池(3)、调节池(4)、容积恒定废浆浓度检测装置(7)、浆料罐(8)；在调节池内设有搅拌器(6)；所述容积恒定废浆浓度检测装置(7)包括顶部设置有栅格板(74)的废浆桶(72)、设置在废浆桶顶部的栅格板上的称量装置(79)，废浆桶侧壁设置有进浆口，进浆口连接进浆管(73)，进浆管前端伸入调节池(4)内，废浆桶底部设置有出浆口和称重传感器(714)，出浆口连接出浆管(71)，出浆管连通浆料罐(8)；所述称量装置包括称量桶(710)以及称量桶底部的称重传感器(714)，称量桶为一个中空且顶部敞口的容器，称量桶上部的桶壁上周向均匀设置有一圈溢流孔(711)，溢流孔的孔径一致且孔中心距称量桶桶底的高度一致，称量桶的外壁上周向倾斜设置有一圈溢流液收集槽(712)，溢流液收集槽设置在溢流孔下方，溢流液收集槽的最低端设置有排液管(715)；出浆管的一侧连接有浓度检测管(717)，浓度检测管上设置有提升泵(716)，浓度检测管的出口经提升泵后伸入到称量桶内，称量桶下部的桶壁上设置有排浆管(713)，排浆管的出口伸向废浆桶；在废浆桶的顶部设置有补水管(75)。

2.根据权利要求1所述的一种混凝土搅拌站废料回收利用系统，其特征在于，在所述收集池(3)与调节池(4)之间设有过滤筛网(5)。

3.根据权利要求2所述的一种混凝土搅拌站废料回收利用系统，其特征在于，所述过滤筛网(5)的孔径为8-12mm。

4.根据权利要求1所述的一种混凝土搅拌站废料回收利用系统，其特征在于，在所述补水管(75)上连接有三通管，三通管一端连接废浆桶，另一端连接旁通管，旁通管的末端设置有至少两个喷洒管(78)，喷洒管喷洒的水雾范围覆盖称量桶的整个内外壁表面。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种混凝土搅拌站废料回收利用系统，其特征在于，在废浆桶(72)的上部设置有搅拌电机，搅拌电机竖直向下连接有伸入废浆桶内部的搅拌装置。

6.如权利要求1-5任一项所述系统的混凝土搅拌站废料回收利用方法，其特征在于，步骤如下：

1)用水冲洗混凝土搅拌站场地和搅拌车废料，并收集废浆于废料收集槽(1)；

2)废浆通过砂石分离装置(2)分离成废浆和固体废物，固体废物则筛分成砂和石子再次循环利用，废浆进入收集池(3)；

3)收集池废浆经过滤筛网(5)过滤后进入调节池(4)，不断搅拌形成匀质废浆；

4)匀质废浆泵入废浆桶，废浆重量达到M1时停止泵入；

5)废浆桶内匀质废浆泵入称量桶(710)，当称量桶内废浆从溢流孔溢出时提升泵停止工作，观察称量桶外部没有液体再溢出来时，等溢流槽内废浆排完后隔3-5秒，得到通过称重传感器传输给计算机的重量数据，根据体积V与重量m关系算出匀质废浆密度，并根据匀质废浆百分浓度与密度的线性关系算出匀质废料的浓度；

其中，固含量与密度的线性关系为：y＝ax+b，a＝0.007-0.008，b＝0.990-0.994，y为密度，x为固含量百分浓度；

6)计算所得均质废浆浓度与设定固含量百分浓度K比较，当计算所得均质废浆浓度大于设定固含量百分浓度时，根据V和m计算加水量，然后根据计算重量M进行补水，使匀质废浆浓度≤设定固含量百分浓度K，当废浆桶重量达到M时，停止补水，泵入浓度检测桶检测浓度；

7)浓度复测，固含量百分浓度≤设定固含量百分浓度K的匀质料浆泵入成品浆料罐(8)存储用于新混凝土搅拌配料。

7.根据权利要求6所述的混凝土搅拌站废料回收利用方法，其特征在于，步骤5)中，所述a＝0.0076，b＝0.9918。

8.根据权利要求6所述的混凝土搅拌站废料回收利用方法，其特征在于，步骤6)中，所述设定固含量百分浓度K＝5-10％。